铜绿微囊藻有很强的生命力和繁殖能力,能分泌具有肝毒性、神经毒性、皮肤刺激性和肾毒性的微囊藻毒素（MCs）,在水华期间往往演变成优势藻种。超声波除藻技术是一项新兴的绿色环保型藻处理技术,有作用速率快、零药剂添加、无二次污染和操作简单等优势。尽管超声除藻技术已经得到了广泛的研究,但是关于超声参数对藻类有机物（algal organic matter;AOM）释放的影响的研究较少。超声参数直接决定了超声技术的能耗水平,因此应该合理的优化超声参数以减小安全风险和能耗。本文的主要研究内容和结论可归结如下:（1）通过单因素实验研究超声时间（X₁）,功率密度（X₂）和频率（X₃）对藻去除率ρ和藻液UV₂₅₄、SUVA（specific ultraviolet absorbance;SUVA）、DOC（dissolved organic carbon;DOC）的影响。结果表明:超声波技术有良好的除藻效果,在实验条件下藻去除率最高可达78.3%。超声作用时间越长、超声功率越大、频率越高,藻去除效果越好,但是作用效果存在饱和性。在超声处理结束的10min内,藻溶液的SUVA、DOC和UV₂₅₄的值都明显增大,超声作用使细胞破损,部分胞内和胞外有机物进入水体中导致水中有机物浓度升高,对超声处理后的藻细胞进行即时处理不利于水质安全;当藻溶液静置48小时后,藻溶液的SUVA、DOC和UV₂₅₄显著减小。认为直接破碎和分解的藻细胞的数量较少,空化泡崩溃和光合作用受阻导致的藻细胞沉淀是藻去除的主要机理。藻细胞协同外表面高粘度的胞外多糖在沉淀过程中吸附絮凝水中有机物质,部分有机物随着失活的藻细胞沉入底部,胞外有机物（extracellular organic matter;EOM）之间也会发生吸附、群聚等现象。此外,受损的藻细胞会不断地吸收外部有机营养物质来重新构成细胞结构和恢复自身活性,因此上清液中有机物的含量逐渐减少,表现为UV₂₅₄、DOC和SUVA值的减小。（2）以藻去除率ρ和藻液UV₂₅₄作为优化指标设计响应面实验并建立二阶回归模型,实验结果表明:在所选取的水平范围内,各因素对ρ的影响显著程度排序为:超声频率（X₃）>超声时间（X₁）>超声功率密度（X₂）;各因素对藻液UV₂₅₄值影响程度排序为:超声功率密度（X₂）>超声频率（X₃）>超声时间（X₁）。经数据分析和模型拟合得到的二阶响应模型能较好的预测响应指标。（3）以提高藻去除率ρ、降低单位能耗E和减小藻液UV₂₅₄值为优化目标,利用NSGA-Ⅱ遗传算法和Matlab软件进行超声除藻系统的多目标优化,在迭代计算终止后可以得到500个优化解,对应500个超声工况参数,解之间没有优劣之分,可以根据实际情况选择其中的某一组解作为实际的超声参数。Pareto前沿曲面分布均匀,Pareto优化解具有多样性。经验证,计算得到的Pareto优化解可靠性较高,且综合考虑了藻细胞的去除效果、超声除藻的安全性和经济性,能为实际工程提供指导,具有较大的现实意义。（4）超声处理后藻细胞由群聚态分散成单个细胞,细胞壁和细胞膜出现破损和褶皱。藻细胞内部细胞器变得模糊杂乱,部分细胞器萎缩或消失,结构破坏明显,但细胞保持较为完整的形态,直接破碎和分解的细胞较少。富集在细胞外表面胞外聚合物变得松散,部分胞外有机物进入水体,造成水中有机物的增加。超声作用产生的自由基对藻细胞造成氧化性损伤,细胞膜脂过氧化产物MDA的含量显著增长,在48h的时候达到18.7mg/L,是初始值的6.3倍,藻细胞的抗氧化系统不足以抵抗外界损伤,SOD和CAT的含量呈现先增大后减小再增大的趋势,藻细胞的活性降低。超声波在水体中产生的羟基自由基是声化学的基础,其数量和超声时间、功率密度成正比。在一定频率范围内,羟基自由基的数量和频率成正相关。当频率超过一定值时（740kHz）,超声空化效应下降,·OH的产量降低。藻液的三维荧光检测结果表明,可溶性微生物代谢产物（SMPs）、芳香族蛋白质类物质和类腐殖酸类物质是藻溶液有机物的主要组成部分,超声作用会导致水中有机物浓度上升,特别是可溶性微生物代谢产物和类腐殖酸物质的含量显著增加。且有机物浓度上升量和超声功率密度成正比。因此,应该合理控制超声参数,避免造成安全风险。